KR101342005B1 - 원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치 - Google Patents

원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치 Download PDF

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Abstract

원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치를 개시한다.
층별 정보를 기반으로 계량 장치를 구별하기 위한 식별 정보를 저장하는 저장부; 현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식하는 층 인식부; 상기 저장부를 이용하여 인식된 상기 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하고, 상기 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신하는 데이터 수집부; 및 유무선 통신망을 이용하여 수집된 상기 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치로 전송하는 데이터 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이를 제공한다.

Description

원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치{Method for Providing Telmetering, Gateway, Apparatus, Therefor}
본 실시예는 원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 아파트 옥내와 같이 다가구 단지에서 상시 전원이 가능한 이동형 게이트웨이를 통해 복수의 계량 장치와 근거리 통신을 통해 계량 데이터를 수집할 수 있도록 하는 원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.
최근 가스, 전기, 수도 등의 사용량 검침을 위해 방문자 위주의 계량에서 IT 기술을 사용한 자동화 계량의 사업이 다양하게 추진 중에 있다. 이러한, 자동화 계량을 위해선 계량기에 통신 모듈이 구비되어야 하며, 통신 모듈을 통해 수집된 계량 데이터를 관제 서버로 전달하는 게이트웨이를 포함하는 통신 인프라가 주거 지역에 설치되어야 한다. 즉, 계량기는 계량 데이터를 통신 모듈을 이용하여 게이트웨이로 전송하면, 게이트웨이에서 관제 서버로 계량 데이터를 중계하는 것이다.
이러한 통신 인프라 구축시 하나의 게이트웨이가 보다 많은 통신 모듈을 수용할수록 경제적인 효과를 볼 수 있어 아파트 같은 집단 거주 지역에선 LOS(Line Of Sight)가 좋은 위치에 옥외형 게이트웨이를 설치하고, 하나의 게이트웨이를 통해 복수의 통신 모듈과 통신을 수행한다. 하지만, 이러한 옥외형 게이트웨이는 방습, 방진 등의 처리를 위해 고가로 개발되어야 하며 위치나 공간적 환경에 따라 게이트웨이의 설치 시 LOS 확보가 어려울 수 있다. 특히, 계량기의 위치가 건물 내 깊숙한 곳일 경우 계량기에 구비된 통신 모듈과 게이트웨이 간의 LOS가 더욱 열악해 지게 된다. 또한, 옥외에 드러난 게이트웨이는 입주자에게 미관상 거부감을 유발시킬 수 있는 문제가 있다.
본 실시예는 아파트 옥내와 같이 다가구 단지에서 상시 전원이 가능한 이동형 게이트웨이를 통해 복수의 계량 장치와 근거리 통신을 통해 계량 데이터를 수집할 수 있도록 하는 원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 층별 정보를 기반으로 계량 장치에 따른 식별 정보를 저장하는 저장부; 현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식하는 층 인식부; 상기 저장부를 이용하여 인식된 상기 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하고, 상기 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신하는 데이터 수집부; 및 유무선 통신망을 이용하여 수집된 상기 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치로 전송하는 데이터 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이를 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 인식되는 이동형 게이트웨이로부터 근거리 통신으로 계량 데이터 요청 신호를 수신하는 통신부; 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리의 배터리 잔류량 정보를 확인하는 배터리 정보 확인부; 적어도 하나 이상의 계량기와 연동하여 가스 계량 정보, 전기 계량 정보 및 수도 계량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신한 계량 정보를 생성하는 계량부; 및 상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하여 상기 계량 정보 및 상기 배터리 잔류량 정보를 포함한 계량 데이터 응답 신호를 상기 이동형 게이트웨이로 전송하는 정보 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 장치를 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 이동형 게이트웨이가 원격 검침을 수행하는 방법에 있어서, 현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식하는 층 인식 과정; 상기 저장부를 이용하여 인식된 상기 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하는 리스트 생성 과정; 상기 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신하는 데이터 수집 과정; 및 유무선 통신망을 이용하여 수집된 상기 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치로 전송하는 데이터 전송 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 방법을 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 계량 장치가 원격 검침을 수행하는 방법에 있어서, 인식되는 이동형 게이트웨이로부터 근거리 통신으로 계량 데이터 요청 신호를 수신하는 통신 과정; 구비된 배터리의 배터리 잔류량 정보를 확인하는 배터리 정보 확인 과정; 적어도 하나 이상의 계량기와 연동하여 가스 계량 정보, 전기 계량 정보 및 수도 계량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신한 계량 정보를 생성하는 계량 과정; 및 상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하여 상기 계량 정보 및 상기 배터리 잔류량 정보를 포함한 계량 데이터 응답 신호를 상기 이동형 게이트웨이로 전송하는 정보 제어 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 아파트 옥내와 같이 다가구 단지에서 상시 전원이 가능한 이동형 게이트웨이를 통해 복수의 계량 장치와 근거리 통신을 통해 계량 데이터를 수집할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 아파트 옥내와 같이 다가구 단지의 이동체(승강기)에 한대 또는 소수의 게이트웨이를 설치함으로써, 해당 단지의 각 세대의 계량 데이터를 효율적으로 수집할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 실시예에 의하면 이동체(승강기)의 운행에 따라 게이트웨이가 세대별 계량 장치와 자동으로 층별 통신을 수행하여 신호 세기 및 주소 정보를 DB화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 세대별 계량 장치에 구비된 통신 모듈이 상시 전원을 사용할 수 없어 RF 메시(Mesh) 구축이 불가한 환경에서의 이동체(승강기)에 부착된 게이트웨이를 이용하여 RF 커버리지를 확대할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이동체(승강기)의 운행에 따른 고도, 가속도 변화를 게이트웨이가 인지하고 이에 따라 세대별 계량 장치에 구비된 통신 모듈과 통신 스케쥴링을 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 원격 검침 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 이동형 게이트웨이를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 게이트웨이 제어부를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 4는 본 실시예에 따른 계량 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 5는 본 실시예에 따른 원격 검침 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 본 실시예에 따른 DB 구축을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 원격 검침 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 원격 검침 시스템은 이동형 게이트웨이(110), 이동체(112), 계량 장치(120), 유무선 통신망(130) 및 수집 장치(140)를 포함한다. 본 실시예에서는 원격 검침 시스템이 이동형 게이트웨이(110), 이동체(112), 계량 장치(120), 유무선 통신망(130) 및 수집 장치(140)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 원격 검침 시스템에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
본 실시예에서는 계량 장치(120)와 계량기와 통신 모듈을 포함한 개념의 장치로서, 구비된 통신 모듈을 통해 이동형 게이트웨이(110)와 통신을 수행한다. 또한, 계량 장치(120)는 이동형 게이트웨이(110)가 특정 건물에 설치된 후 네트워크를 구성 및 계량 장치(120)의 RF 신호 세기 등의 정보를 DB화하는 DB 구축 과정을 필요로 하며, 이동체(112)의 운행에 따라 이동형 게이트웨이(110)가 기 구축된 DB에 근거 해당 층에서 통신 가능한 계량 장치(120)를 선택 통신을 수행하는 통신 과정이 필요하다. 즉, 이동체(112)가 운행함에 따라 이동형 게이트웨이(110)가 건물의 모든 층에 대한 DB 구축 과정을 거치면 각 층에서 이동형 게이트웨이(110)와 통신 가능한 계량 장치(120)들에 대한 정보를 DB화 할 수 있게 된다.
이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치(120)와 수집 장치(140)에 계량 데이터를 중계하는 일종의 게이트웨이를 말한다. 즉, 이러한 이동형 게이트웨이(110)는 근거리 통신을 통해 계량 장치(120)와 통신하고, 유무선 통신망(130)을 이용하여 수집 장치(140)와 통신한다. 여기서, 근거리 통신은 RFID(Radio Frequency Identification), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), IrDA(Infrared Data Association) 중 적어도 하나 이상의 통신 방식을 포함한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 다가구 단지의 세대별로 설치된 다수의 계량 장치(120)와 통신하여 계량 데이터 및 계량 장치(120)의 배터리 잔류량 등의 필요 데이터를 수집하여 유무선 통신망(130)을 통해 수집 장치(140)로 전송한다.
이때, 이동형 게이트웨이(110)는 아파트 옥내와 같이 다가구 단지에 이동체(112)에 부착될 수 있다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 이동체(112)에 부착되어 이동체(112)의 운동방향(즉, 수직 방향)에 수반하여 함께 이동한다.
이동형 게이트웨이(110)는 현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식하고, 게이트웨이 저장부(250)를 이용하여 인식된 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하고, 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신하며, 유무선 통신망(130)을 이용하여 수집된 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치(140)로 전송한다. 이때, 이동형 게이트웨이(110)는 부착된 이동체(112)의 이동에 따라 현재 층을 인지하기 위해 구비된 고도 센서(242)를 이용하여 센싱된 고도 정보가 기 저장된 고도 정보와 일치하는 층 정보를 현재 층 정보로 인식한다. 여기서, 수신되는 계량 데이터 응답 신호는 가스 계량 정보, 전기 계량 정보, 수도 계량 정보 및 상기 계량 장치의 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다. 또한, 이러한 이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치(120)에 따른 식별 ID 정보, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보, 주소 정보 및 설치 위치 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 저장한다.
이하, 이동형 게이트웨이(110)가 부착된 이동체(112)의 운동 방향에 따라 동작하는 과정에 대해 설명한다. 이동형 게이트웨이(110)는 구비된 가속도 센서(244)를 이용하여 이동체(112)의 움직임으로 인해 센싱된 가속도의 운동 방향을 인식하고, 운동 방향이 인식되며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 통신 중인 계량 장치(120)와의 통신을 차단한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 부착된 이동체(112)가 수직 방향으로 이동하는 경우 가속도 센서(244)를 통해 이를 인식하고, 이동체(112)의 이동으로 인해 현재 층에서 다른 층(위층 또는 아래층)으로 이동될 것으로 인지되며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 현재 수행중인 계량 장치(120)와의 통신을 차단하는 것이다.
또한, 이동형 게이트웨이(110)는 운동 방향에 근거하여 변경되는 예측 고도를 인식하고, 예측 고도에 대응되는 층 정보에 위치한 계량 장치(120)로 계량 데이터 요청 신호를 전송한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 부착된 이동체(112)가 수직 방향으로 이동하는 경우 가속도 센서(244)를 통해 이를 인식하고, 이동될 예측 고도(현재 고도와 운동 방향에 근거하여 산출)를 인식하고 예측 고도에 대응되는 층 정보에 위치한 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하는 것이다. 예컨대, 이동체(112)가 현재 층(5 층)에서 수직 강하하여 '4 층'으로 이동하고자 하는 경우, 이동체(112)에 부착된 이동형 게이트웨이(110)는 이동체(112)의 운동 방향(수직 강하)을 인지하며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 '5 층'에 위치하는 계량 장치(120)와의 통신을 차단하고, '4 층'에 위치하는 계량 장치(120)로 계량 데이터 요청 신호를 전송하는 것이다.
이하, 이동형 게이트웨이(110)가 DB를 구축하는 과정에 대해 설명한다. 이동형 게이트웨이(110)는 현재 고도에 대응하는 층 정보가 미존재하는 경우, 현재 고도에 대응하는 층을 최초 방문으로 한 것으로 판단하여 현재 고도에 대응하는 층에 존재하는 새로운 계량 장치에 대한 DB를 구축한다. 이러한, 이동형 게이트웨이(110)는 최초 방문하는 층에 대해서는 새롭게 DB를 구축하는 일종의 학습을 수행할 수 있다. 이때, 이동형 게이트웨이(110)는 새로운 계량 장치로 연결 요청 신호를 전송하고, 연결 요청 신호에 대응하는 연결 응답 신호를 수신한 후 새로운 계량 장치에 대한 식별 ID, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 DB로 구축한다.
이하, 이동형 게이트웨이(110)가 통신 환경의 변화를 감지하는 과정에 대해 설명한다. 이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호의 신호 세기 정보가 기 저장된 신호 세기 정보와 기 설정된 임계치를 초과한 차이가 발생하는 경우, 수집 장치(140)로 통신 환경 점검 요청 신호를 전송한다. 이후, 수집 장치(140)를 통해 관리자가 통신 환경 점검 요청 신호를 확인하고, 해당 계량 장치(120)의 장치 근거리 통신부(420)와 이동형 게이트웨이(110)의 게이트웨이 근거리 통신부(220)를 점검하기 위한 운영요원을 파견할 수 있을 것이다. 즉, 운영요원은 계량 장치(120)의 장치 근거리 통신부(420)와 이동형 게이트웨이(110)의 게이트웨이 근거리 통신부(220)의 안테나 방향 등을 점검할 수 있을 것이다.
이하, 이동형 게이트웨이(110)가 통신하는 계량 장치(120)의 배터리 잔류량을 감지하는 과정에 대해 설명한다. 이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호에 포함된 배터리 잔류량 정보가 기 설정된 임계치 미만인 경우, 수집 장치(140)로 배터리 교체 요청 신호를 전송한다. 이후, 수집 장치(140)를 통해 관리자가 배터리 교체 요청 신호를 확인하고, 해당 계량 장치(120)의 배터리(410)를 교체하기 위한 운영요원을 파견할 수 있을 것이다. 즉, 운영요원은 배터리 잔류량 정보를 확인한 결과, 잔류량이 '10 % 미만'인 계량 장치(120)의 배터리(410)를 교체할 수 있을 것이다. 이때, 배터리의 교체 주기는 '1 년' 내지 '2 년'이 될 수 있다.
이동체(112)는 아파트 옥내와 같이 다가구 단지에 설치된 승강기(Elevator)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한, 승강기는 동력을 이용하여 사람이나 화물을 수직 방향으로 이동하기 위해 사용되는 장치를 말한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 이동체(112)의 일측에 부착될 수 있는데, 이동형 게이트웨이(110)는 이동체(112)의 내부 또는 외부에 부착될 수 있으며, 계량 장치(120)와 통신이 가능한 위치라면 그 어디에도 부착 가능할 것이다.
계량 장치(120)는 아파트 옥내와 같이 다가구 단지에 세대별로 설치될 수 있다. 이때, 계량 장치(120)는 세대별로 설치되어 있는 복수의 계량기(가스 계량기, 수도 계량기, 전기 계량기)로부터 계량 정보(가스 계량 정보, 전기 계량 정보 및 수도 계량 정보)를 수신할 수 있다. 즉, 계량 장치(120)는 복수의 계량기(가스 계량기, 수도 계량기, 전기 계량기)와 연결되어 계량 데이터를 읽어 근거리 통신을 이용하여 이동형 게이트웨이(110)로 전송하는 역할을 수행한다.
즉, 본 실시예에 따른 계량 장치(120)는 인식되는 이동형 게이트웨이(110)로부터 근거리 통신으로 계량 데이터 요청 신호를 수신하고, 구비된 배터리(410)의 배터리 잔류량 정보를 확인하며, 적어도 하나 이상의 계량기와 연동하여 가스 계량 정보, 전기 계량 정보 및 수도 계량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신한 계량 정보를 생성하며, 계량 데이터 요청 신호에 대응하여 계량 정보 및 배터리 잔류량 정보를 포함한 계량 데이터 응답 신호를 이동형 게이트웨이(110)로 전송한다.
유무선 통신망(130) 인터넷망, 인트라넷망, 이동통신망, 위성 통신망 등 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 인터넷 프로토콜로 데이터를 송수신할 수 있는 망을 말한다. 또한, 유무선 통신망(130)은 수집 장치(140)와 결합되어 하드웨어, 소프트웨어 등의 컴퓨팅 자원을 저장하고, 클라이언트가 필요로 하는 컴퓨팅 자원을 해당 이동형 게이트웨이(110)로 제공할 수 있는 클라우드 컴퓨팅망을 포함할 수 있다. 여기서, 클라우드 컴퓨팅이란 정보가 인터넷 상의 서버에 영구적으로 저장되고, 데스크톱, 태블릿 컴퓨터, 노트북, 넷북, 스마트폰 등의 클라이언트 단말기에는 일시적으로 보관되는 컴퓨터 환경을 의미하며, 클라우드 컴퓨팅은 이용자의 모든 정보를 인터넷 상의 서버에 저장하고, 이 정보를 각종 IT 기기를 통하여 언제 어디서든 이용할 수 있도록 하는 컴퓨터 환경 접속망을 의미한다.
이러한, 유무선 통신망(130)은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network) 등의 폐쇄형 네트워크, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), LTE(Long Term Evolution), EPC(Evolved Packet Core) 등의 네트워크와 향후 구현될 차세대 네트워크 및 클라우드 컴퓨팅 네트워크를 통칭하는 개념이다.
수집 장치(140)는 유무선 통신망(130)을 경유하여 이동형 게이트웨이(110)와 연동하며, 이동형 게이트웨이(110)를 통해 계량 데이터를 수집하는 장치를 말한다. 즉, 수집 장치(140)는 수집된 계량 데이터를 기반으로 각 세대별 과금이 이루어지도록 수집된 세대별 계량 데이터를 과금 장치로 전송할 수 있다.
이러한, 수집 장치(140)는 하드웨어적으로는 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 구성을 하고 있다. 한편, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등 여하한 언어를 통하여 구현되는 프로그램 모듈(Module)을 포함한다. 수집 장치(140)는 웹서버 또는 네트워크 서버의 형태로 구현될 수 있으며, 웹서버는 인터넷과 같은 개방형 컴퓨터 네트워크를 통하여 불특정 다수 클라이언트 및/또는 다른 서버와 연결되어 있고, 클라이언트 또는 다른 웹서버의 작업수행 요청을 접수하고 그에 대한 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템 및 그를 위하여 설치되어 있는 컴퓨터 소프트웨어(웹서버 프로그램)를 뜻하는 것이다. 그러나, 전술한 웹서버 프로그램 이외에도, 웹서버 상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program)과 경우에 따라서는 내부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함하는 넓은 개념으로 이해되어야 할 것이다. 이러한 수집 장치(140)는 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(DOS), 윈도우(Windows), 리눅스(Linux), 유닉스(UNIX), 매킨토시(Macintosh)등의 운영체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있으며, 대표적인 것으로는 윈도우 환경에서 사용되는 웹사이트(Website), IIS(Internet Information Server)와 유닉스환경에서 사용되는 CERN, NCSA, APPACH등이 이용될 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 이동형 게이트웨이를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 이동형 게이트웨이(110)는 전원 공급부(210), 게이트웨이 근거리 통신부(220), 유무선 통신부(230), 고도 센서(242), 가속도 센서(244), 게이트웨이 제어부(260), 게이트웨이 저장부(250)를 포함한다. 본 실시예에서는 이동형 게이트웨이(110)가 전원 공급부(210), 게이트웨이 근거리 통신부(220), 유무선 통신부(230), 고도 센서(242), 가속도 센서(244), 게이트웨이 제어부(260), 게이트웨이 저장부(250)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 이동형 게이트웨이(110)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다. 한편, 이러한 이동형 게이트웨이(110)는 이동체(112)에 부착되어 이동체(112)의 운동방향(수직 강하 또는 수직 상승)에 수반하여 함께 이동한다.
전원 공급부(210)는 이동형 게이트웨이(110)로 전원을 공급하는 모듈을 말한다. 여기서, 전원 공급부(210)는 상시 전원 공급의 형태로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한, 전원 공급부(210)는 이동형 게이트웨이(110)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다.
게이트웨이 근거리 통신부(220)는 근거리 통신을 이용하여 계량 장치(120)의 장치 근거리 통신부(420)와 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈을 말한다. 여기서, 게이트웨이 근거리 통신부(220)가 지원하는 근거리 통신은 RFID, 지그비, 블루투스, NFC, IrDA 중 적어도 하나 이상의 통신 방식을 포함한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치(120)와 근거리 통신을 위한 게이트웨이 근거리 통신부(220)를 구비하며, 게이트웨이 근거리 통신부(220)는 근거리 통신 방식이 지그비일 경우 지그비 통신 모듈을 포함할 수 있는 것이다.
유무선 통신부(230)는 유무선 통신망(130)을 이용하여 수집 장치(140)와 통신을 수행하는 통신 모듈을 말한다. 즉, 유무선 통신부(230)는 수집 장치(140)와 송수신하는 신호를 코딩 또는 디코딩하고, 디지털 신호 처리 기능, 송수신되는 신호에 대해 기저 대역의 신호로 변환하며, 디지털-아날로그 변환 및 아날로그-디지털 변환 처리 등을 수행하는 베이스밴드 변환 기능, RF(Radio Frequency) 신호를 수신하여 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하고, IF 신호를 RF 신호로 변화하며, RF 신호를 복조 및 증폭하는 RF 신호 처리 기능, 공기 중으로 유무선 신호를 송수신하는 안테나/케이블 기능 등을 수행하여 유무선 통신을 처리하는 유무선통신 처리 수단이다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 유무선 통신망(130)을 통해 계량 데이터를 수집 장치(140)로 전송하기 위한 유무선 통신부(230)를 구비하며, 유무선 통신 방식에 따라 유무선 통신부(230)는 CDMA, WCDMA, LTE, EPC, 이더넷(Ethernet), Wi-Fi 통신 모듈을 포함할 수 있다.
고도 센서(242)는 고도를 확인하기 위한 센서를 말한다. 예컨대, 고도 센서(242)는 압력 센서를 이용하여 대기압을 측정하고, 내부의 내장된 온도 센서를 이용하여 측정된 온도에 따른 측정치 오차를 보상한 고도를 측정할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
가속도 센서(244)는 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 감지하며 관성력, 전기변형, 자이로(Gyro)의 응용 원리를 이용하여 가속도를 측정하는 센서를 말한다. 즉, 가속도 센서(244)는 이동체(112)의 운동상태를 순시적으로 감지할 수 있다.
게이트웨이 제어부(260)는 이동형 게이트웨이(110)의 전반적인 동작을 제어하는 제어 수단으로서, 현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식하고, 게이트웨이 저장부(250)를 이용하여 인식된 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하고, 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신하며, 유무선 통신망(130)을 이용하여 수집된 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치(140)로 전송한다. 여기서, 계량 데이터 응답 신호는 가스 계량 정보, 전기 계량 정보, 수도 계량 정보 및 상기 계량 장치의 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다. 이때, 게이트웨이 제어부(260)는 구비된 고도 센서(242)를 이용하여 센싱된 고도 정보가 기 저장된 고도 정보와 일치하는 층 정보를 현재 층 정보로 인식한다.
이하, 게이트웨이 제어부(260)가 운동 방향을 인식하여 동작하는 과정에 대해 설명한다. 게이트웨이 제어부(260)는 구비된 가속도 센서(244)를 이용하여 이동체(112)의 움직임으로 인해 센싱된 가속도의 운동 방향을 인식하고, 운동 방향이 인식되며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 통신 중인 계량 장치(120)와의 통신을 차단한다. 또한, 게이트웨이 제어부(260)는 인식된 운동 방향에 근거하여 변경되는 예측 고도를 인식하고, 예측 고도에 대응되는 층 정보에 위치한 계량 장치(120)로 계량 데이터 요청 신호를 전송한다.
이하, 게이트웨이 제어부(260)가 새로운 층에 대한 DB를 구축하는 동작에 대해 설명한다. 게이트웨이 제어부(260)는 현재 고도에 대응하는 층 정보가 미존재하는 경우, 현재 고도에 대응하는 층을 최초 방문으로 한 것으로 판단하여 현재 고도에 대응하는 층에 존재하는 새로운 계량 장치에 대한 DB를 구축한다. 이러한, 게이트웨이 제어부(260)는 최초 방문하는 층에 대해서는 새롭게 DB를 구축하는 일종의 학습을 수행할 수 있다. 또한, 게이트웨이 제어부(260)는 새로운 계량 장치로 연결 요청 신호를 전송하고, 연결 요청 신호에 대응하는 연결 응답 신호를 수신한 후 새로운 계량 장치에 대한 식별 ID, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 DB로 구축한다.
이하, 게이트웨이 제어부(260)가 수집 장치(140)로 점검을 요청하는 동작에 대해 설명한다. 게이트웨이 제어부(260)는 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호의 신호 세기 정보가 기 저장된 신호 세기 정보와 기 설정된 임계치를 초과한 차이가 발생하는 경우, 수집 장치(140)로 통신 환경 점검 요청 신호를 전송한다. 게이트웨이 제어부(260)는 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호에 포함된 배터리 잔류량 정보가 기 설정된 임계치 미만인 경우, 수집 장치(140)로 배터리 교체 요청 신호를 전송한다.
게이트웨이 저장부(250)는 이동형 게이트웨이(110)를 구동하고 계량 장치(120)와 근거리 통신을 수행하고, 수집 장치(140)와 유무선 통신망(130)을 이용한 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 및 프로토콜 등을 저장하는 저장 수단이다. 또한, 게이트웨이 저장부(250)는 계량 장치(120)에 따른 식별 ID 정보, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보, 주소 정보 및 설치 위치 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 저장한다.
즉, 게이트웨이 저장부(250)는 층별 정보를 기반으로 계량 장치에 따른 식별 정보를 저장한다. 예컨대, 게이트웨이 저장부(250)는 '4층용 DB: 5F 통신모듈 RF 신호세기(10), 6F 통신모듈 RF 신호세기(9), 4F 통신모듈 RF 신호세기(9), 1F, 2F, 3F 통신모듈 RF 신호세기(0)'를 저장하고, '3층용 DB: 4F 통신모듈 RF 신호세기(10), 5F 통신모듈 RF 신호세기(9), 6F 통신모듈 RF 신호세기(9), 1F, 2F, 6F 통신모듈 RF 신호세기(0)'를 저장하고, '2층용 DB: 3F 통신모듈 RF 신호세기(10), 4F 통신모듈 RF 신호세기(9), 2F 통신모듈 RF 신호세기(9), 1F, 5F, 6F 통신모듈 RF 신호세기(0)'을 저장할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 게이트웨이 제어부를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 게이트웨이 제어부(260)는 DB 구축부(310), 층 인식부(320), 운동 방향 인식부(330), 데이터 수집부(340), 데이터 전송부(350) 및 통신 환경 점검부(360)를 포함한다. 본 실시예에서는 게이트웨이 제어부(260)가 DB 구축부(310), 층 인식부(320), 운동 방향 인식부(330), 데이터 수집부(340), 데이터 전송부(350) 및 통신 환경 점검부(360)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 게이트웨이 제어부(260)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
DB 구축부(310)는 층 인식부(320)를 통해 인식된 현재 고도에 대응하는 층 정보가 미존재하는 경우, 현재 고도에 대응하는 층을 최초 방문으로 한 것으로 판단하여 현재 고도에 대응하는 층에 존재하는 새로운 계량 장치에 대한 DB를 구축한다. 즉, DB 구축부(310)는 새로운 계량 장치로 연결 요청 신호를 전송하고, 연결 요청 신호에 대응하는 연결 응답 신호를 수신한 후 새로운 계량 장치에 대한 식별 ID, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 DB로 구축한다. 이때, DB 구축부(310)는 연결 요청 신호를 브로드케스트 타입의 메시지로 전송한다.
층 인식부(320)는 현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식한다. 즉, 층 인식부(320)는 구비된 고도 센서(242)를 이용하여 센싱된 고도 정보가 기 저장된 고도 정보와 일치하는 층 정보를 상기 현재 층 정보로 인식한다.
운동 방향 인식부(330)는 구비된 가속도 센서(244)를 이용하여 이동체(112)의 움직임으로 인해 센싱된 가속도의 운동 방향을 인식한다. 데이터 수집부(340)는 게이트웨이 저장부(250)를 이용하여 인식된 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하고, 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신한다.
한편, 데이터 수집부(340)는 운동 방향 인식부(330)를 통해 운동 방향이 인식되며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 통신 중인 계량 장치(120)와의 통신을 차단한다. 또한, 데이터 수집부(340)는 운동 방향 인식부(330)를 통해 인식된 운동 방향에 근거하여 변경되는 예측 고도를 인식하고, 예측 고도에 대응되는 층 정보에 위치한 계량 장치(120)로 계량 데이터 요청 신호를 전송한다. 또한, 데이터 수집부(340)는 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호에 포함된 배터리 잔류량 정보가 기 설정된 임계치 미만인 경우, 수집 장치(140)로 배터리 교체 요청 신호를 전송한다.
데이터 전송부(350)는 유무선 통신망(130)을 이용하여 수집된 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치(140)로 전송한다. 통신 환경 점검부(360)는 게이트웨이 근거리 통신부(220)를 통해 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호의 신호 세기 정보가 기 저장된 신호 세기 정보와 기 설정된 임계치를 초과한 차이가 발생하는 경우, 수집 장치(140)로 통신 환경 점검 요청 신호를 전송한다.
도 4는 본 실시예에 따른 계량 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 계량 장치(120)는 배터리(410), 장치 근거리 통신부(420), 계량부(430), 배터리 정보 확인부(440), 장치 저장부(450) 및 정보 제어부(460)를 포함한다. 본 실시예에서는 계량 장치(120)가 배터리(410), 장치 근거리 통신부(420), 계량부(430), 배터리 정보 확인부(440), 장치 저장부(450) 및 정보 제어부(460)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 계량 장치(120)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
배터리(410)는 계량 장치(120)로 전원을 공급한다. 장치 근거리 통신부(420)는 인식되는 이동형 게이트웨이(110)로부터 근거리 통신으로 계량 데이터 요청 신호를 수신한다. 여기서, 근거리 통신은 RFID, 지그비, 블루투스, NFC, IrDA 중 적어도 하나 이상의 통신 방식을 포함한다.
계량부(430)는 적어도 하나 이상의 계량기와 연동하여 가스 계량 정보, 전기 계량 정보 및 수도 계량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신한 계량 정보를 생성한다. 즉, 계량 장치(120)는 가스, 수도 등의 계량기로부터 계량 데이터를 읽어 오기 위해 계량기와의 통신을 위한 계량부(430)를 구비하며 이러한 계량기와의 통신 방식에 따라 계량부(430)는 RS-232 또는 LED(Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 여기서, RS-232는 시리얼 통신을 위한 인터페이스 및 케이블을 의미한다.
배터리 정보 확인부(440)는 배터리(410)의 배터리 잔류량 정보를 확인한다. 장치 저장부(450)는 계량 장치(120)를 구동하고 이동형 게이트웨이(110)와 근거리 통신을 수행하기 위한 소프트웨어, 프로토콜을 저장하는 저장 수단이다. 정보 제어부(460)는 계량 데이터 요청 신호에 대응하여 계량 정보 및 배터리 잔류량 정보를 포함한 계량 데이터 응답 신호를 이동형 게이트웨이(110)로 전송한다.
도 5는 본 실시예에 따른 원격 검침 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이동형 게이트웨이(110)는 현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식한다(S510). 단계 S510에서, 이동형 게이트웨이(110)는 부착된 이동체(112)의 이동에 따라 현재 층을 인지하기 위해 구비된 고도 센서(242)를 이용하여 센싱된 고도 정보가 기 저장된 고도 정보와 일치하는 층 정보를 현재 층 정보로 인식한다.
이동형 게이트웨이(110)는 구비된 가속도 센서(244)를 이용하여 이동체의 움직임으로 인해 센싱된 가속도의 운동 방향을 인식한다(S520). 단계 S520에서 이동형 게이트웨이(110)는 운동 방향이 인식되며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 통신 중인 계량 장치(120)와의 통신을 차단한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 부착된 이동체(112)가 수직 방향으로 이동하는 경우 가속도 센서(244)를 통해 이를 인식하고, 이동체(112)의 이동으로 인해 현재 층에서 다른 층(위층 또는 아래층)으로 이동될 것으로 인지하며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 현재 수행중인 통신을 차단하는 것이다. 또한, S520에서 이동형 게이트웨이(110)는 운동 방향에 근거하여 변경되는 예측 고도를 인식하고, 예측 고도에 대응되는 층 정보에 위치한 계량 장치(120)로 계량 데이터 요청 신호를 전송한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 부착된 이동체(112)가 수직 방향으로 이동하는 경우 가속도 센서(244)를 통해 이를 인식하고, 이동될 예측 고도(현재 고도와 운동 방향에 근거하여 산출)를 인식하고 예측 고도에 대응되는 층 정보에 위치한 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하는 것이다. 예컨대, 이동체(112)가 현재 층(5층)에서 수직 강하하여 4층으로 이동하고자 하는 경우, 이동체(112)에 부착된 이동형 게이트웨이(110)는 이동체(112)의 운동 방향(수직 강하)을 인지하며, 통신 가능 구간을 벗어날 경우 5층에 위치하는 계량 장치(120)와의 통신을 차단하고, 4층에 위치하는 계량 장치(120)로 계량 데이터 요청 신호를 전송하는 것이다.
이동형 게이트웨이(110)는 현재 고도에 대응하는 층이 최초 방문하는 층인지의 여부를 확인한다(S530). 이러한, 이동형 게이트웨이(110)는 최초 방문하는 층에 대해서는 새롭게 DB를 구축하는 일종의 학습을 수행할 수 있다. 단계 S530의 확인 결과, 이동형 게이트웨이(110)는 현재 고도에 대응하는 층 정보가 미존재하는 경우, 현재 고도에 대응하는 층을 최초 방문으로 한 것으로 판단하여 현재 고도에 대응하는 층에 존재하는 새로운 계량 장치에 대한 DB를 구축한다(S540). 이러한, 이동형 게이트웨이(110)는 최초 방문하는 층에 대해서는 새롭게 DB를 구축하는 일종의 학습을 수행할 수 있다. 이때, 이동형 게이트웨이(110)는 새로운 계량 장치로 연결 요청 신호를 전송하고, 연결 요청 신호에 대응하는 연결 응답 신호를 수신한 후 새로운 계량 장치에 대한 식별 ID, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 DB로 구축한다. 이때, 이동형 게이트웨이(110)는 연결 요청 신호를 브로드케스트 타입의 메시지로 전송한다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 고도 센서(242)를 이용하여 현재 이동형 게이트웨이(110)가 위치한 층을 인식하고(S510) 현재 층이 이동형 게이트웨이(110) 설치 후 처음으로 방문하는 층인지 판단하게 된다(S530). 만약 현재 층이 처음 방문하는 층일 경우 DB 구축 단계를 실행(S540)하여 도 6의 내용을 수행하게 된다.
단계 S530의 확인 결과, 현재 고도에 대응하는 층이 최초 방문하는 층이 아닌 경우, 이동형 게이트웨이(110)는 게이트웨이 저장부(250)를 이용하여 인식된 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성한다(S550). 단계 S550에서 현재 이동형 게이트웨이(110)가 위치한 층이 처음 방문한 층이 아니라면 다시 말해 이미 DB 구축 단계를 마친 층이라면 기존에 구축한 DB를 기반으로 현재 층에서 게이트웨이 저장부(250)를 이용하여 인식된 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하고, 계량 장치 리스트에 해당하는 모든 계량 장치를 선택한다. 예컨대, 이동형 게이트웨이(110)가 3층에 위치하는 경우, 통신 가능한 계량 장치들이 2 층, 3 층, 4층에 걸쳐 존재할 수 있는데, 이때, 이동형 게이트웨이(110)는 게이트웨이 저장부(250)에 기 저장(2 층, 3 층, 4 층에 존재하는)된 모든 계량 장치를 선택하는 것이다. 또한, 이동형 게이트웨이(110)가 4층에 위치하는 경우, 통신 가능한 계량 장치들이 3 층, 4 층, 5 층에 걸쳐 존재할 수 있는데, 이때, 이동형 게이트웨이(110)는 게이트웨이 저장부(250)에 기 저장(3 층, 4 층, 5 층에 존재하는)된 모든 계량 장치를 선택하는 것이다.
단계 S550에서 현재 이동형 게이트웨이(110)는 고도 센서(242)를 통해 '3 층'에 위치해 있음을 인식할 수 있으며 가속도 센서(244)를 통해 이동체(112)가 멈춰 있는지 위로 향하고 있는지 아래로 향하고 있는지를 알 수 있다. 만약, 이동체(112)가 멈춰있는 경우 기 구축된 DB의 내용을 근거로 '3 층'에서 이동형 게이트웨이(110)가 통신 가능한 계량 장치(120)를 리스트 업(List-Up)하면 '3 층, 4 층, 5 층'에 존재하는 계량 장치(120)들이 나타나며, '3 층, 4 층, 5 층'에 존재하는 계량 장치(120)들로 계량 데이터 요청 신호를 전송할 수 있게 되는 것이다. 만약, 이동체(112)가 '3 층'에서 '4 층'으로 향하고 있다면 '2 층'의 계량 장치(120)와 통신이 곧 불가능하게 된다. 하지만, 해당 시점에서의 계량 장치(120)들의 신호 세기 정보, 메시지 송수신시의 지연(Delay)과 가속도 센서(244)로 감지되는 이동체(112)의 속도를 감안하여 '3 층'에서 '4 층'으로 향하는 상황에서 '2 층'에 존재하는 계량 장치(120)의 통신 가능 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 이동형 게이트웨이(110)와 계량 장치(120) 간의 데이터 통신은 모두 이동형 게이트웨이(110)가 계량 장치(120)로 요청하고 이에 대해 계량 장치(120)가 응답을 전송하는 형태로 구현되어 있다. 이는 이동형 게이트웨이(110)만이 자신의 현재 위치를 판단할 수 있어 각 계량 장치(120)와의 근거리 통신 가능 시점을 판단할 수 있기 때문이다. 이때, 만약 근거리 통신 가능 여부와 무관하게 계량 장치(120)의 메시지를 이동형 게이트웨이(110)로 전송하게 되면 응답을 받지 못하는 상황이 빈번히 발생하게 되고 그만큼 계량 장치(120)는 재전송에 의해 배터리 소모가 빨라지게 된다. 예컨대, '10 층'에 존재하는 계량 장치(120)가 근거리 통신이 불가능한 '1 층'에 존재하는 이동형 게이트웨이(110)로 신호를 전송한다면 계량 장치(120)는 응답을 받지 못한 신호를 재전송하게 되며 재전송으로 인해 배터리 소모가 많게 된다. 이러한, 상황을 방지하기 위해 본 실시예에서는 각 층별 통신 가능한 계량 장치(120)들에 대한 DB를 구축 관리하여 계량 장치(120)의 메시지 전송 횟수를 최소화하는 것이다.
이동형 게이트웨이(110)는 인식된 계량 장치(120)의 데이터 수집 주기가 도래하였는지의 여부를 확인한다(S560). 단계 S560에서 이동형 게이트웨이(110)는 근거리 통신을 이용하여 인식된 계량 장치(120)에 대한 데이터 수집 주기를 확인하는 것이다. 즉, 단계 S560에서 기 설정된 수집 주기가 예컨대, '하루에 한번 20:00 시'인 경우, 이동형 게이트웨이(110)는 매일 20:00 시가 도래하였는지의 여부를 확인한다.
단계 S560의 확인 결과, 인식된 계량 장치(120)의 데이터 수집 주기가 도래한 경우, 이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고(S570), 계량 장치(120)로부터 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신한다(S580). 이동형 게이트웨이(110)는 유무선 통신망(130)을 이용하여 수집된 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치(140)로 전송한다(S590). 단계 S590 이후 이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호의 신호 세기 정보가 기 저장된 신호 세기 정보와 기 설정된 임계치를 초과한 차이가 발생하는 경우, 수집 장치(140)로 통신 환경 점검 요청 신호를 전송한다. 이후, 수집 장치(140)를 통해 관리자가 통신 환경 점검 요청 신호를 확인하고, 해당 계량 장치(120)의 장치 근거리 통신부(420)와 이동형 게이트웨이(110)의 게이트웨이 근거리 통신부(220)를 점검하기 위한 운영요원을 파견할 수 있을 것이다. 즉, 운영요원은 계량 장치(120)의 장치 근거리 통신부(420)와 이동형 게이트웨이(110)의 게이트웨이 근거리 통신부(220)의 안테나 방향 등을 점검할 수 있을 것이다. 즉, 이동형 게이트웨이(110)는 계량 데이터와 배터리 잔류 정보를 유무선 통신부(230)를 통해 수집 장치(140)로 전달한 후 해당 계량 장치(120)의 신호 세기 정보가 이전 DB에 기 저장되었던 값과 다르면 DB를 갱신하고 갱신된 사항은 이동형 게이트웨이(110)의 유무선 통신부(230)를 통해 수집 장치(140)로 전달한다. 이는 계량 장치(120) 및 이동형 게이트웨이(110) 간 근거리 통신의 물리적 변화를 발생시킬 수 있는 환경의 변화가 있음을 의심할 수 있는 상황으로 인식하여 안정적 근거리 통신 환경의 보장을 위해 필요한 엔지니어링(Engineering) 데이터로 활용할 수 있다.
또한, 단계 S590 이후 이동형 게이트웨이(110)는 계량 장치(120)로부터 수신된 계량 데이터 응답 신호에 포함된 배터리 잔류량 정보가 기 설정된 임계치 미만인 경우, 수집 장치(140)로 배터리 교체 요청 신호를 전송한다. 이후, 수집 장치(140)를 통해 관리자가 배터리 교체 요청 신호를 확인하고, 해당 계량 장치(120)의 배터리(410)를 교체하기 위한 운영요원을 파견할 수 있을 것이다. 즉, 운영요원은 배터리 잔류량 정보를 확인한 결과, 잔류량이 '10 % 미만'인 계량 장치(120)의 배터리(410)를 교체할 수 있을 것이다. 이때, 배터리의 교체 주기는 '1 년' 내지 '2 년'이 될 수 있다.
한편, 이동형 게이트웨이(110)는 단계 S590의 종료 후 다시 S510으로 진입하여 S510 내지 S590을 반복할 수 있다.
도 5에서는 단계 S510 내지 단계 S590을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S510 내지 단계 S590 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 5에 기재된 본 실시예에 따른 원격 검침 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 원격 검침 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 6은 본 실시예에 따른 DB 구축을 설명하기 위한 순서도이다.
이동형 게이트웨이(110)는 현재 고도에 대응하는 층 정보가 미존재하는 경우, 현재 고도에 대응하는 층을 최초 방문으로 한 것으로 판단하여 현재 고도에 대응하는 층에 존재하는 새로운 계량 장치로 연결 요청 신호를 전송한다(S610). 이때, 이동형 게이트웨이(110)는 연결 요청 신호를 브로드케스트 타입의 메시지로 전송한다. 단계 S610에서 이동형 게이트웨이(110)는 S530의 확인 결과, 현재 층이 처음 방문하는 층일 경우 DB 구축 과정에 진입하여 RF 커버리지 영역 내에 있는 모든 계량 장치(120)가 수신 가능하도록 브로드케스트 타입(Broadcast Type)의 메시지로 계량 장치(120)로 연결 요청 신호를 전송하는 것이다.
이동형 게이트웨이(110)는 새로운 계량 장치로부터 연결 요청 신호에 대응하는 연결 응답 신호를 수신한다(S620). 단계 S620에서, 연결 요청 신호를 수신한 계량 장치(120)는 이동형 게이트웨이(110)로 연결 응답 신호를 전송한다.
이동형 게이트웨이(110)는 새로운 계량 장치에 대한 식별 ID, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 DB로 구축한다(S630). 단계 S630에서 연결 응답 신호를 수신한 이동형 게이트웨이(110)는 연결 응답 신호를 전송한 계량 장치(120)의 식별 ID 및 무선 신호 세기 정보를 DB화 하는 것이다. 단계 S630 이후 이동형 게이트웨이(110)는 다시 단계 S510의 과정을 수행하게 된다.
도 6에서는 단계 S610 내지 단계 S630을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S610 내지 단계 S630 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 원격 검침 분야에 적용되어, 아파트 옥내와 같이 다가구 단지에서 상시 전원이 가능한 이동형 게이트웨이를 통해 복수의 계량 장치와 근거리 통신을 통해 계량 데이터를 수집할 수 있도록 하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
110: 이동형 게이트웨이 112: 이동체
120: 계량 장치 130: 유무선 통신망
140: 수집 장치 210: 전원 공급부
220: 게이트웨이 근거리 통신부 230: 유무선 통신부
242: 고도 센서 244: 가속도 센서
250: 게이트웨이 저장부 260: 게이트웨이 제어부

Claims (14)

  1. 층별 정보를 기반으로 계량 장치를 구별하기 위한 식별 정보를 저장하는 저장부;
    현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식하는 층 인식부;
    상기 저장부를 이용하여 인식된 상기 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하고, 상기 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신하는 데이터 수집부; 및
    유무선 통신망을 이용하여 수집된 상기 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치로 전송하는 데이터 전송부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동형 게이트웨이는 이동체에 부착되어 상기 이동체의 운동방향에 수반하여 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    구비된 가속도 센서를 이용하여 상기 이동체의 움직임으로 인해 센싱된 가속도의 운동 방향을 인식하는 운동 방향 인식부
    를 추가로 포함하되, 상기 데이터 수집부는 상기 운동 방향이 인식되는 경우 통신 중인 상기 계량 장치와의 통신을 차단하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 고도에 대응하는 층 정보가 미존재하는 경우, 상기 현재 고도에 대응하는 층을 최초 방문으로 한 것으로 판단하여 상기 현재 고도에 대응하는 층에 존재하는 새로운 계량 장치에 대한 DB를 구축하는 DB 구축부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 DB 구축부는,
    상기 새로운 계량 장치로 브로드케스트 타입으로 연결 요청 신호를 전송하고, 상기 연결 요청 신호에 대응하는 연결 응답 신호를 수신한 후 상기 새로운 계량 장치에 대한 식별 ID, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 DB로 구축하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 계량 장치로부터 수신된 상기 계량 데이터 응답 신호의 신호 세기 정보가 기 저장된 신호 세기 정보와 기 설정된 임계치를 초과한 차이가 발생하는 경우, 상기 수집 장치로 통신 환경 점검 요청 신호를 전송하는 통신 환경 점검부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 수집부는,
    상기 계량 장치로부터 수신된 상기 계량 데이터 응답 신호에 포함된 배터리 잔류량 정보가 기 설정된 임계치 미만인 경우, 상기 수집 장치로 배터리 교체 요청 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 층 인식부는,
    구비된 고도 센서를 이용하여 센싱된 고도 정보가 기 저장된 고도 정보와 일치하는 층 정보를 상기 현재 층 정보로 인식하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 계량 장치에 따른 식별 ID 정보, 고도 정보, 층 정보, 신호 세기 정보, 배터리 잔류량 정보, 주소 정보 및 설치 위치 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 계량 데이터 응답 신호는,
    가스 계량 정보, 전기 계량 정보, 수도 계량 정보 및 상기 계량 장치의 배터리 잔류량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  11. 제 1 항에 있어서,
    RFID(Radio Frequency Identification), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), IrDA(Infrared Data Association) 중 적어도 하나 이상의 통신 방식을 포함하는 근거리 통신을 이용하여 상기 계량 장치와 통신을 수행하는 게이트웨이 근거리 통신부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 게이트웨이.
  12. 인식되는 이동형 게이트웨이로부터 근거리 통신으로 계량 데이터 요청 신호를 수신하는 통신부;
    전원을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 배터리 잔류량 정보를 확인하는 배터리 정보 확인부;
    적어도 하나 이상의 계량기와 연동하여 가스 계량 정보, 전기 계량 정보 및 수도 계량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신한 계량 정보를 생성하는 계량부; 및
    상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하여 상기 계량 정보 및 상기 배터리 잔류량 정보를 포함한 계량 데이터 응답 신호를 상기 이동형 게이트웨이로 전송하는 정보 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 장치.
  13. 이동형 게이트웨이가 원격 검침을 수행하는 방법에 있어서,
    현재 고도에 대응되는 현재 층 정보를 인식하는 층 인식 과정;
    상기 현재 층 정보에 대응되는 계량 장치 리스트를 생성하는 리스트 생성 과정;
    상기 계량 장치 리스트에 해당하는 각각의 계량 장치로 계량 데이터 요청 신호를 전송하고, 상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하는 계량 데이터 응답 신호를 수신하는 데이터 수집 과정; 및
    유무선 통신망을 이용하여 수집된 상기 계량 데이터 응답 신호를 수집 장치로 전송하는 데이터 전송 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 방법.
  14. 계량 장치가 원격 검침을 수행하는 방법에 있어서,
    인식되는 이동형 게이트웨이로부터 근거리 통신으로 계량 데이터 요청 신호를 수신하는 통신 과정;
    구비된 배터리의 배터리 잔류량 정보를 확인하는 배터리 정보 확인 과정;
    적어도 하나 이상의 계량기와 연동하여 가스 계량 정보, 전기 계량 정보 및 수도 계량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신한 계량 정보를 생성하는 계량 과정; 및
    상기 계량 데이터 요청 신호에 대응하여 상기 계량 정보 및 상기 배터리 잔류량 정보를 포함한 계량 데이터 응답 신호를 상기 이동형 게이트웨이로 전송하는 정보 제어 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 방법.
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